牛顿第二定律的应用
A级 抓基础
1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是( )
答案：C
2．用30 N的水平外力F，拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失．则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )
A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2
B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C．v＝4.5 m/s，a＝0
D．v＝7.5 m/s，a＝0
解析：力F作用下a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，3 s末的速度v＝at＝4.5 m/s，3 s末后撤去拉力后F＝0，a＝0，物体做匀速运动，故C正确．
答案：C
3．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )
A．xA＝xB B．xA>xB
C．xA<xB D．不能确定
答案：解析：通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg为合外力，由牛顿第二定律，知μmg＝ma，得a＝μg，可见：aA＝aB.物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式，可得v＝2aAxA，v＝2aBxB，又因为vA＝vB，aA＝aB.所以xA＝xB，A正确．
答案：A
4．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多，当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为( )
A．40 m B．20 m
C．10 m D．5 m
解析：a＝＝＝g＝10 m/s2，由v2＝2ax得x＝＝ m＝20 m，B正确．
答案：B
5．某气枪子弹的出口速度达100 m/s，若气枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( )
A．1×102 N B．2×102 N
C．2×105 N D．2×104 N
解析：根据v2＝2ax，得a＝＝ m/s2＝1×104 m/s2，从而得高压气体对子弹的作用力F＝ma＝20×10－3×1×104 N＝2×102 N .
答案：B
6．竖直上抛物体受到的空气阻力Ff大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则( )
A．a1>a2，t1<t2 B．a1>a2，t1>t2
C．a1<a2，t1<t2 D．a1<a2，t1>t2
解析：上升过程中，由牛顿第二定律，得
mg＋Ff＝ma1.①
设上升高度为h，则h＝a1t；②
下降过程，由牛顿第二定律，得
mg－Ff＝ma2，③
h＝a2t.④
由①②③④，得a1>a2，t1<t2，A正确．
答案：A
7．(多选)如图所示表示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定( )
A．小球向前运动，再返回停止
B．小球向前运动，再返回不会停止
C．小球始终向前运动
D．小球在4 s末速度为0
解析：由牛顿第二定律可知：在0～1 s，小球向前做匀加速直线运动，1 s末速度最大，在1～2 s，小球以大小相等的加速度向前做匀减速直线运动，2 s末速度为零；依此类推，可知选项C、D正确，A、B错误．
